Komponenten
NoyesStorage erreicht seine Flexibilität durch mehrere Komponenten: ein Regal aus einer modularen Grundplatte, den NoyesBot, die Ladungsträger (auch Carrier genannt) und eine intuitive Benutzeroberfläche. Diese Elemente zusammen bilden den NoyesStorage, der sich an unterschiedliche Durchsatzanforderungen, Lagerbedarfe und Platzverhältnisse anpasst. Die wichtigsten Komponenten – Regal (1), Balkon (2), NoyesBot (3), Carrier (4), Plattform (5), Abdeckung (6), Box (7), Bedienoberfläche (8) und Commander (9) – werden im Folgenden detailliert.
Regal, Abdeckungen und Plattform
Das modulare Regalsystem ist das Gerüst des NoyesStorage. Dadurch ist der NoyesStorage anpassungsfähig und passt in jede Gebäudeform. Das Regalsystem ist eine Konstruktion aus über Aluminiumsäulen miteinander verbundene Regalböden (auch genannt Module) aus feuerbeständige nach DIN EN 13501-1 (Klasse C-s2,d0) Holzfaserplatten. Um die gelagerten Artikel vor Verschmutzung und Eindringen von außen zu schützen, ist der NoyesStorage mit transparenten Abdeckungen versehen.
Die Roboter bewegen sich ebenengebunden auf den Modulen und folgen dabei virtuellen Spuren, die durch schwarze Markierungen definiert sind. Die auf den Grundplatten verbauten passiven RFID-Tags speichern verschlüsselte Informationen für die Roboter, um diese z.B. bei der Positionierung zu unterstützen.
Die Module sind durch leichte und robuste Säulen verbunden, die aus gepresstem und CNC-bearbeitetem Aluminium gefertigt werden. Diese Säulen bestimmen die Höhe der einzelnen Ebenen und damit die maximale Höhe der Boxen, die im System gelagert werden können. Mithilfe von Nivelierfüßen können Bodenunebenheiten ausgeglichen werden.
Abgeleitet aus den in der Logistik verwendeten Standardboxen sind Ebenen mit zwei unterschiedlichen Höhen verfügbar. Standardmäßig bieten niedrige Ebenen Platz für Boxen bis zu einer Höhe von 170 mm, während hohe Ebenen Boxen mit einer maximalen Höhe von 320 mm aufnehmen können. Die Zusammensetzung der Ebenen definiert schlussendlich die Gesamthöhe des NoyesStorage. Der Zugriff auf gelagerte Artikel ab der vierten Ebene wird dem Bedienpersonal durch eine Plattform mit Stufen ermöglicht.
Für spezielle Anforderungen bietet der NoyesStorage die Möglichkeit, die Ebenenhöhen individuell anzupassen. Diese flexible Konfiguration ermöglicht die Lagerung von Boxen mit Höhen zwischen 150 mm und 700 mm, wobei die genaue Auslegung auf Ihre spezifischen Bedürfnisse zugeschnitten werden kann.
Die modulare Bauweise des NoyesStorage ermöglicht extrem schnelle Montagezeiten zwischen 3 und 10 Tagen (abhängig von der Konfiguration). Zusätzlich kann das System in Zukunft erweitert werden, um einen höheren Lagerbedarf abbilden zu können.
NoyesBot
Der NoyesBot spielt eine entscheidende Rolle im NoyesStorage-System und übernimmt die Bewegung der Waren innerhalb des Systems. Er ist speziell darauf ausgelegt, schwere Lasten präzise zu heben und zu transportieren, um reibungslose und effiziente Abläufe zu gewährleisten.
Das präzise Steuersystem des NoyesBot sorgt für eine genaue Navigation. Redundante Lokalisierungstechnologien, die absolute und relative Positionierung kombinieren, erhöhen die Zuverlässigkeit, minimieren das Risiko von Systemunterbrechungen und verbessern die Betriebszeit. Die präzise Steuerung ermöglicht hohe Beschleunigungen, selbst bei der maximalen Traglast von 40 kg, wenn diese gleichmäßig verteilt ist. Der NoyesBot unterstützt zudem ungleichmäßige Lasten bis zu einem Unterschied von 20 kg.
Dank seines energieeffizienten Designs kann der NoyesBot bis zu 6 Stunden ohne Aufladung arbeiten. Mit flexibler Batteriekapazität kann die Laufzeit je nach Betriebsanforderungen auf bis zu 24 Stunden erweitert werden (auf Anfrage). Die sichere LiFePO4-Batterietechnologie ermöglicht einen vollautomatischen Ladevorgang, wodurch manuelle Eingriffe überflüssig werden. Weitere Details zur Batterietechnologie finden Sie im Abschnitt LiFePO4 Batterien.
Der NoyesBot kommuniziert drahtlos über 2,4 GHz Wi-Fi und ermöglicht eine nahtlose Zusammenarbeit mit der Flotte, um den Durchsatz zu optimieren. Eine zentrale Steuereinheit koordiniert die Bewegungen und sorgt für eine effiziente Aufgabenverteilung im gesamten System.
Mit einem Fokus auf Langlebigkeit minimiert der NoyesBot die Anzahl beweglicher Teile, was den Verschleiß reduziert. Diese Designentscheidung unterstützt eine lange Lebensdauer und verringert den Wartungsaufwand, wodurch er zu einem zuverlässigen Bestandteil für den Dauerbetrieb wird.
Tabelle: Detaillierte Angaben zu Gewicht, Abmessungen, Geschwindigkeit, Beschleunigung und anderen Parametern des NoyesBots.
| Spezifikation | Wert |
|---|---|
| Gewicht (inkl. vier Batterien, exkl. Beladung) | 20 kg |
| Maximale Zuladung | 40 kg (gleichverteilt, zzgl. 5 kg für Box und Carrier) |
| Fahrdauer von Modul zu Modul | 2,5 s |
| Maximale Geschwindigkeit | 0,8 m/s (ca. 2,88 km/h) |
| Maximale Beschleunigung | 3 m/s² |
| Abmaße (W × L × H) | 341 mm × 451 mm × 104 mm |
| Betriebstemperatur | 2°C to 35°C |
| Batterietechnologie | LiFePO₄ |
| Ladezyklen Batterie | 300 – 500 Ladezyklen |
| Betriebszeit | 6 Stunden (bis zu 24 Stunden möglich auf Anfrage) |
| Ladezeit (0-100%) | 1,4 Stunden |
| Antrieb | Bürstenlose Gleichstrommotoren, 24V |
Balkon
Die Kommissionierstation ist der Punkt der Interaktion zwischen dem Bediener und der im NoyesStorage gelagerten Ware. Sie besteht aus mindestens einem Balkon auf jeder Ebene, von dem aus der Bediener auf die ausgelagerten oder einzulagernde Waren zugreifen kann, und der Bedienoberfläche am NoyesStorage. Um Artikel aus dem Lager zu entnehmen, werden sie an die Kommissionierstation geliefert. Die Balkone sind für effiziente Kommissionier- und Nachschubvorgänge konzipiert. Die Ladungsträger werden von Robotern zu diesen Balkonen transportiert.
Ein inherent sicheres Systemdesign gewährleistet die Sicherheit der Bediener ohne zusätzliche Sensorik oder anderer Maßnahmen. Sobald der Roboter einen Träger platziert hat, wird der Bediener durch die Bedienoberfläche zur Interaktion aufgefordert. Die Bediener arbeiten in der Regel parallel auf mehreren Balkonen auf verschiedenen Ebenen. Um die Balkone einwandfrei zu identifzieren sind diese nummeriert. Die Balkone auf höheren Ebenen werden über eine von Noyes bereitgestellte Plattform über Stufen erreicht.
Bedienoberfläche
Die Bedienung des NoyesStorage erfolgt über eine moderne Bedienoberfläche. Hierfür steht eine App auf einem 12,9 Zoll großen Tablet zur Verfügung und ermöglicht alle Funktionen zum Betrieb des NoyesStorage. Dabei wird Fokus auf intuitive und einfache Handhabung gelegt, um den Einstieg und das Training zu erleichtern.
Neben den Kernprozessen wie dem Ein- und Auslagern wird auch das Inventarmanagement abgebildet, das zum Beispiel Einsicht über Bestände gibt und die Anlage neuer SKU-Stammdaten ermöglicht. Weiter sind technische Wartungsfunktionen wie das On- und Offboarding von Robotern (z.B. zur Steigerung des Durchsatzes) oder die Systemsteuerung zum Pausieren oder Stoppen des Systems umgesetzt.
Auf die App hat lediglich zugewiesenes Personal Zugriff, denn für die Nutzung der NoyesStorage App ist ein authentifizierter Nutzer notwendig. Eine Anmeldung erfolgt direkt über die Bedienoberfläche per Benutzername und Passwort. Eine Abmeldung des Users nach Vollendung der Nutzung wird empfohlen, um unbefugte Verwendung zu verhindern.
Carrier
Carrier fungieren als standardisierter Träger zwischen dem NoyesBot und der gelagerten Waren innerhalb des NoyesStorage. Als Verbindungspunkt für Kundenware, die typischerweise in Kartons verpackt ist, ermöglichen die Carrier dem NoyesBot einen nahtlosen Transport der Artikel zum Balkon. Der Carrier bietet auf einer Grundfläche von 600 x 400 mm die Möglichkeit eine Vielzahl von Verpackungstypen aufzunehmen – von Kartonagen über standardisierte Ladungsträger (z. B. KLT- oder Euroboxen) bis hin zu handelsüblichen Getränkekisten. Dies ermöglicht eine automatisierte Lagerung ohne zusätzliches Umpacken.
Die Carrier bestehen aus Kunststofffüßen und einer feuerfesten Holzfaserplatte nach DIN EN 13501-1 (Klasse C-s2,d0). Sie sind so konzipiert, dass sie während des Transports effizient gestapelt werden können. Jeder Träger ist mit einem integrierten, passiven RFID-Tag zur eindeutigen Identifizierung ausgestattet. Die Bodenplatten im Regal bieten definierte Positionen für die Warenträger, so dass diese zentriert bleiben. Dadurch stellen die Träger sicher, dass die Kisten ordnungsgemäß gelagert und sicher im NoyesStorage positioniert sind.
Box
Auf einem Ladungsträger können eine oder mehrere Boxen gestellt werden, die die zu lagernde Ware beinhalten. Es können bis zu 8 Boxen oder Abteile auf einem Ladungsträger separat genutzt werden, um eine hohe Dichte für Artikel mit geringem Volumen zu ermöglichen. Hierdurch ist eine flexible Konfiguration auf einem Träger möglich. Zum Beispiel: 1 große Box (600 mm x 400 mm), 2 mittlere Boxen (400 mm x 300 mm) oder 1 mittlere und 2 kleine Boxen (300 mm x 200 mm). Abhängig von den zu lagernden Artikeldimensionen kann es erforderlich sein, hohe Boxen (>170 mm) zu verwenden. Diese Boxen können lediglich in hohen Ebenen gelagert werden.
Die folgenden Box-Standards wurden für die Verwendung im NoyesStorage getestet und freigegeben. Noyes Robotics GmbH empfiehlt die Verwendung von Boxen, die diesen Standards entsprechen:
Empfohlene Boxen für den NoyesStorage
| Box Name | Größe der Boxen (Länge x Tiefe x Höhe in mm) |
|---|---|
| R-KLT 6429/RL-KLT 6280 | 600 x 400 x 280 |
| R-KLT 6415/RL-KLT 6147 | 600 x 400 x 147 |
| R-KLT 4329/RL-KLT 4280 | 400 x 300 x 280 |
| R-KLT 4315/RL-KLT 4147 | 400 x 300 x 147 |
| R-KLT 3215/RL-KLT 3147 | 300 x 200 x 147 |
| EURO-Box | 600 x 400 x 320 |
| EURO-Box | 600 x 400 x 170 |
| EURO-Box | 400 x 300 x 320 |
| EURO-Box | 400 x 300 x 170 |
| EURO-Box | 300 x 200 x 170 |
| EURO Box | 150 x 200 x 170 |
Darüber hinaus ist es möglich, kundenspezifische Boxen (oder Kartons) zu verwenden. Bei anderen als den in der obigen Tabelle empfohlenen Boxen ist der Kunde für die Stabilität auf dem Träger und die Kompatibilität im NoyesStorage verantwortlich. Konkret ist darauf zu achten, dass:
- die Box eine Größe von 600 x 400 x 320 mm bei hoher Ebene bzw. 600 x 400 x 170 mm bei niedriger Ebene nicht überschreitet,
- die Box(en) den ganzen Ladungsträger ausfüllen, um ein Verrutschen zu vermeiden (andernfalls sind Anti-Rutsch-Matten zwischen Box(en) und Ladungsträger vorgeschrieben),
- die Box eine maximale Wandschräge von 2° nicht überschreitet (um ein Anecken der Box im NoyesStorage zu vermeiden),
- die Höhe der Box nicht größer ist als deren Breite oder Länge (um ein Umkippen durch einen hohen Masseschwerpunkt zu verhindern) und
- nicht mehrere Boxen übereinander gestapelt werden (um ein Umkippen durch einen hohen Masseschwerpunkt zu verhindern).
Bei Bedarf können Boxen für den NoyesStorage von Noyes Robotics GmbH angeboten werden.
Commander
Der Commander ist die zentrale Steuereinheit des NoyesStorage. Er beherbergt die Hauptrecheneinheit (ein IPC), verwaltet die Kommunikation mit den Robotern und steuert die Stromversorgung der Ladestationen.
Technische Anforderungen - Stromversorgung: Schuko-Steckdose (CEE 7/3) - Spannung: 230 V AC - Frequenz: 50 Hz - Stromstärke: 16 A - Netzwerk: Stabile Internetverbindung - Download: 50 MBit/s - Upload: 10 MBit/s
Sicherheitsaspekte und Stromversorgung Aus Sicherheits- und Betriebsgründen ist der Commander bewusst ohne Ein-/Ausschalter konzipiert. Diese Entscheidung basiert auf folgenden Überlegungen:
- Ladestationen: Der Commander versorgt die Ladestationen mit Strom. Ein ungewolltes Abschalten würde dazu führen, dass sich die Roboter über Nacht entladen und einen erheblichen Mehraufwand im Service verursachen, da diese dann manuell aus dem System entnommen und extern geladen werden müssten.
- Roboterbetrieb: Die Roboter sind batteriebetrieben und bleiben auch bei ausgeschaltetem Commander im Betrieb. Ein Ausschalten des Commanders würde daher keine Änderung des Gefahrenzustands im Servicefall bewirken.
- Systemüberwachung: Die kontinuierliche Überwachung des Systems ermöglicht Noyes einen 24/7-Zugang, um den Status fortlaufend zu überwachen, mögliche Fehler frühzeitig zu erkennen und einen optimalen Service anzubieten.
- Sicherheit: Die Ladespannung von 24 VDC wird als Sicherheitskleinspannung eingestuft und stellt keine Gefahr für den Nutzer dar.
Bei Bedarf kann das Commander-Modul über sein steckbares Kaltgeräte-Kabel vom Stromnetz getrennt werden. Diese Lösung entspricht der Norm EN ISO 60204-1, Abschnitt 5.3.2 e, die eine Stecker/Buchsen-Kombination als "Versorgungstrennvorrichtung" zulässt. Für den IPC (Industrial PC) steht bei Bedarf ein "RESET"-Knopf zur Verfügung, falls ein Neustart erforderlich sein sollte.